Главная Работы на конкурс Предметное образование Физико-математические дисциплины Исследовательская работа «Математическая модель балочно-распорного моста, описывающая состояние конструкции в условиях равновесия»

Исследовательская работа «Математическая модель балочно-распорного моста, описывающая состояние конструкции в условиях равновесия»

Автор: Галенко Виктория Александровна, Осадчев Тимофей Владимирович

Место работы/учебы (аффилиация): МБОУ "Лицей №1", г. Пермь, 11 класс

Научный руководитель: Никитюк Александр Сергеевич

В настоящее время проблема качества строительства мостов как средства связи различных районов в населенных пунктах, городов и даже стран между собой является актуальной в связи с увеличением транспортного потока и необходимости передвижения людей и перевозки различных грузов. К сожалению, всё чаще происходят случаи, связанные с обрушением мостов ввиду ненадёжности их конструкции или некачественных материалов. Важно соблюдать технику безопасности при строительстве или реконструировании моста, например, рассматривая внешнюю силу (включая её в статистическую систему), которая действует на покрытие, тем самым избегая поломок и разрушений.

Поэтому целью данного исследования является подробное изучение основных характеристик мостов (устойчивость, материалы, конструкции и т.д.) и их видов (арочные, рамные, висячие, каменные и т.д.), а также построение математической модели на примере Камского моста города Перми, с целью предотвращения их разрушения.

Для достижения цели необходимо выполнить ряд задач, а именно:

  • изучить теорию по особенностям строительства мостов;
  • сформулировать концептуальную и математическую постановку задачи моделирования;
  • проанализировать и проверить корректность модели, а также выявить её особенности;
  • разработать алгоритм решения систем уравнений с целью выявления новых форм и методов исследования;
  • провести эксперимент, построив математическую модель моста;
  • проверить полученные данные на адекватность.

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

  • вид конструкции моста непосредственно связан с его предназначением в той или иной местности;
  • изучение Камского моста привело к выявлению особенностей ввиду его конструкции, (рамно-подвесной железобетонный, количество пролётов – 16, длина 998 м, ширина 20 м и т.д.);
  • эксперимент показал, что при идеальных условиях Камский мост устойчив при любых параметрах и силы будут распределены равномерно.

Таким образом, задачи, поставленные в работе, были выполнены, цель достигнута, а именно: проведено исследование видов мостов, построена математическая модель Камского моста с учетом его основных характеристик, решена система уравнений с помощью метода Гаусса, выстроена основа для последующих поставленных задач.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Смотреть похожие работы

Исследовательская работа «Неодимовые магниты в нашей жизни»

Цель исследования – найти области применения неодимовых магнитов в жизни человека. Задачи исследования: 1. Изучить состав и свойства неодимовых магнитов. Найти информацию о влиянии неодимовых магнитов на здоровье человека, о технике безопасности при…

Исследовательская работа «Изучение пропорций золотого сечения в природе, искусстве и архитектуре»

Цели и задачи: Исследовать проявление золотого сечения в природе и искусстве, выявить его влияние на человеческое восприятие. Изучить историю, проанализировать примеры в природе (спирали раковин, расположение листьев), искусстве (работы Леонардо да В…

Исследовательская работа «Криптография и математика: история и современность»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Цель — исследовать методы криптографии и создать простой шифр на основе математических принципов. Задачи включают изучение основных принципов, разработку шифра, иллюстрирующего их применение, и оценку устойчивости к атакам, что демонстрирует влияние…

Исследовательский проект «Взгляд на зрение с точки зрения физики»

Цель: Изучить взаимосвязь между физическими процессами и зрительной системой человека для глубокого понимания механизмов зрения. Задачи проекта: Изучить строение глаза и рецепторы зрительной системы. Анализировать влияние физических законов на зрител…

Исследовательская работа «Как числа влияют на мою жизнь»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Цель исследования: Познакомиться с историей возникновения чисел, констант и их влиянием на человеческую жизнь. Объект исследования: Невидимая связь между математическими законами и реальной жизнью. Предмет исследования: Числа и их разнообразные типы….

Исследовательская работа «Математика в архитектуре и строительстве»

Цель: Научиться решать математические задачи, применяемые в архитектуре, что поможет в дальнейшей учёбе в вузе и профессиональной деятельности. Задачи: Изучить и проанализировать темы школьной математики, используемые в архитектуре (например, геометр…

Мероприятие завершено